采用UV/H2O2 體系進行煙氣脫硫脫硝
摘要：為尋求一種高效的煙氣多污染物脫除技術，采用 UV/H2O2 體系進行煙氣脫硫脫硝實驗研究。在自制的鼓泡反應器上考察模擬煙氣成分、H2O2 溶液濃度和催化劑等影響因素對脫硫脫硝效率的影響，得出了最佳實驗條件。
關鍵詞：脫硫脫硝,過氧化氫,實驗研究,紫外線
2002年David Cooper 等[18-19]在低溫下在煙道氣內設置 UV 燈激發H2O2 發生反應，氧化NO，高溫下煙氣中的NO 可脫除10%~70%。UV/H2O2 法屬于高級氧化技術的范疇，多用于難降解污染物的處理[20]。本文利用UV/H2O2 體系產生的羥基自由基(⋅OH)的強氧化性(標準電極電位2.80 V)，將難溶解的NO 氧化為高價態的NOx，并使用液相吸收的方法達到同時脫除煙氣中的SO2 及NOx 的目的。
實驗方法及過程
實驗采用的反應器為自制的1 000 mL 石英玻璃容器，紫外燈緊貼反應器壁，以達到最好的透光效果。鼓泡器為玻璃砂芯漏斗，其鼓泡粒徑為30∼ 50 μm。在反應器進氣口和出氣口連接旁路系統，使用MRU 煙氣分析儀測定O2、SO2 和NOx 的濃度，實驗尾氣經堿液吸收后排入大氣。實驗流程見圖1。
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實驗開始后將反應器與紫外燈罩入封閉罩內，使其不受日光影響。實驗均測定氣體濃度相對穩定時一段時間(一般為20 min)內的平均濃度。反應后吸收液倒入棕色試劑瓶中密閉保存，用以對反應產物進行分析。實驗主要考察了NOx 初始濃度、H2O2 溶液濃度、H2O2 溶液溫度、H2O2 溶液pH 值、O2 濃度變化以及金屬離子的加入對SO2和NOx脫除效率的影響。
結論
在自制的試驗臺上進行了UV/H2O2法脫除SO2 和NOx 實驗，得出如下結論：
1）當pH 值保持在3.3 左右，氧氣濃度大于6%，溶液溫度在45℃以下，加入金屬催化離子時，SO2 及NOx 的脫除效率可達到95%以上。
2）在實驗中，pH 值對NOx 的脫除影響較大。但實驗得到的最佳pH 范圍總體偏低，這需要在今后的實驗中加大pH 值適用范圍。
3）煙氣中的O2 增加了NOx 的脫除效率，當氧氣濃度>5%時，NOx 的脫除即可達到80%以上。
4）M(OH)n+絡合離子在紫外光照射下的光量子效率較高，加快了⋅OH 的產生速度，體系中⋅OH 濃度增大最終使NOx 的脫除效率升高。
與現有采用濕式石灰石石膏法脫硫、選擇性催化還原法脫硝的分級治理相比，本技術有望降低投資和運行費用，并有望用于對現有濕法脫硫設備的改造。
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